Uzay ne kadar soğuktur? Kısa cevap nettir: son derece soğuktur. Buna rağmen, Güneş bizden çok uzakta olmasına karşın sıcaklığını her gün hissederiz. Bu durum doğal bir soruyu doğurur. Güneş bu kadar sıcaksa, çevresini de ısıtması gerekmez mi? O hâlde uzay neden bu kadar soğuktur?
Bu şaşırtıcı olguyu anlamak için önce sık sık birbirinin yerine kullanılan iki kavramı ayırmak gerekir: ısı ve sıcaklık. Basitçe söylemek gerekirse, ısı bir cismin içinde depolanan enerjidir. Bir cismin ne kadar sıcak ya da soğuk olduğu ise sıcaklıkla ölçülür. Bir cisme ısı aktarıldığında sıcaklığı yükselir. Cisimden ısı çekildiğinde ise sıcaklık düşer.
Isı aktarımı üç yolla gerçekleşir. İletim yoluyla ısı aktarımı katılarda görülür. Katı tanecikler ısındıkça titreşir ve birbirleriyle çarpışır. Bu etkileşimler sırasında ısı, daha sıcak taneciklerden daha soğuk olanlara aktarılır.
Taşınım yoluyla ısı aktarımı sıvılar ve gazlarda ortaya çıkar. Akışkan ısındığında moleküller yukarı doğru hareket eder ve ısı enerjisini de beraberinde taşır. Işınım yoluyla ısı aktarımında ise cisimler enerjilerini ışık biçiminde yayar.
Bir cisim ne kadar sıcaksa, yaydığı ışınım da o kadar fazladır. Güneş, ısının ışınım yoluyla Güneş Sistemi’nin tamamına nasıl taşındığını gösteren en iyi örnektir.
Öyleyse Uzay Neden Soğuktur?
Sıcaklık yalnızca madde üzerinde anlam taşır. Uzayda ise yeterli sayıda parçacık yoktur. Uzay neredeyse tam bir boşluktur. Bu nedenle ısı aktarımı son derece verimsizdir. İletim ve taşınım yoluyla ısı transferi mümkün değildir.
Geriye yalnızca ışınım kalır. Güneş’ten gelen ışınım bir cisme ulaştığında, cismin atomları bu enerjiyi soğurmaya başlar. Soğurulan enerji atomların titreşmesine yol açar ve bu süreçte ısı ortaya çıkar. Ancak burada ilginç bir durum vardır. Isıyı iletecek ya da taşıyacak bir ortam olmadığı için, uzaydaki cisimlerin sıcaklığı çok uzun süre değişmeden kalır. Yani sıcak cisimler sıcak kalır, soğuk cisimler de soğuk kalır.
Güneş ışınımı Dünya atmosferine girdiğinde ise durum değişir. Atmosferde bol miktarda madde vardır. Bu yüzden Güneş’in ışınımını doğrudan ısı olarak hissederiz. Bu da doğal olarak şu soruyu gündeme getirir: Dünya atmosferinin dışına bir cisim koyarsak ne olur?
Güneş Sistemindeki En Soğuk Yer Neresidir?
Güneş Sistemi’nin başka yerlerinde, Antarktika’nın en sert kış gecelerini bile ılık hissettiren ortamlar vardır. Örneğin, Mars’ın kutuplarında sıcaklık −153 °C’ye kadar düşer. Gezegen genelinde ortalama sıcaklık yaklaşık −63 °C’dir.
Mars’ın ötesinde Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün gibi dev gezegenler ve onların çok sayıdaki uyduları yer alır. Bunların tamamı son derece soğuktur. Satürn’ün altıncı büyük uydusu Enceladus, neredeyse tamamen taze beyaz buzla kaplıdır. Bu özelliği onu Güneş Sistemi’ndeki en yansıtıcı cisimlerden biri yapar. Öğle vakti bile sıcaklığı yalnızca −198 °C’ye çıkar.
Daha da ötede, Neptün’ün uydusu Triton bulunur. Yüzey sıcaklığı kalıcı olarak −240 °C civarında seyreder. Şaşırtıcı biçimde, Dünya’ya çok yakın bir gök cismi Triton kadar soğuk olabilir.
NASA’nın Ay Yörünge Keşif Aracı, 2009’da Ay’ın güney kutbundaki bazı derin kraterlerin Güneş Sistemi’nin en soğuk yerleri arasında olduğunu gösteren kanıtlar buldu. Bu kraterler o kadar derindir ki, tabanlarına milyarlarca yıldır hiç güneş ışığı ulaşmamıştır. Ay’daki bu karanlık soğuk tuzakların diplerinde sıcaklık −248 °C’ye kadar düşer.
Evrenin enginliğinde, Güneş Sistemi’ndeki her şeyden daha soğuk sayısız yer bulunduğu kesindir. Buna çarpıcı bir örnek Boomerang Bulutsusu’dur. Dünya’dan 5.000 ışık yılı uzakta bulunan bu parlayan gaz kütlesi, çekirdeğindeki nükleer tepkimeler sona ererken Güneş’e benzer kütlede bir yıldızın yaşamının sonunda uzaya savurduğu maddeden oluşur.
1995’te gökbilimciler Boomerang Bulutsusu’nun sıcaklığını ölçtü. Ölçülen değer, doğada şimdiye kadar kaydedilmiş en düşük sıcaklıktı: −272 °C. Bu, kozmik mikrodalga artalan ışımasına dayalı ölçümlere göre evrenin bugünkü ortalama sıcaklığı olan −270.4 °C’den bile daha düşüktür.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Why Space Is Cold If the Sun Is Hot; yayınlanma tarihi: 28 Eylül 2019; Bağlantı: Why Space Is Cold If the Sun Is Hot;/
- What is the coldest place in the solar system? Yayınlanma tarihi: 16 Nisan 2022; Bağlantı: What is the coldest place in the solar system
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
